موتورهای سنکرون

جریان تغذیه سیم پیچی تحریک روتور، از طریق دو حلقه که بر روی محور روتور نصب شده به وسیله جاروبکها تأمین می شود و روتور این موتورها عملا بصورت یک مغناطیس الکتریکی (چرخ قطب) رفتار می کند که تعداد قطبهای روتور به اندازه قطبهای سیم پیچی استاتور خواهد بود.
طرز کار:
هنگام وصل استاتور به شبکه سه فاز ، یک میدان دوار که سرعت آن متناسب با فرکانس شبکه و تعداد قطبهای استاتور است در آن بوجود می آید و سطح روتور را جاروب می کند.
قطبهای روتور از طریق قطبهای غیر همنام استاتور جذب و لحظه ای بعد مجدداً این قطبها به وسیله قطبهای همنام استاتور دفع خواهند شد. پس میانگین گشتاور صفر و روتور حرکت نمی کند قطبهای روتور به دلیل سنگینی و اینرسی موجود در آن نمی توانند به سرعت همراه میدان دوار استاتور بچرخند. پس باید با یک وسیله کمکی (راه انداز) ابتدا سرعت روتور را به نزدیکی سرعت میدان دوار استاتور رساند تا روتور بتواند همراه میدان دوار چرخش کند.
سؤال: گشتاور راه اندازی این موتورها چقدر است؟
روشهای راه اندازی موتورهای سنکرون:
برای راه اندازی موتورهای سنکرون سه روش اساسی می توان به کار برد.
۱-کاهش سرعت میدان مغناطیسی استاتور: تا حدی که روتور بتواند طی نیم سیکل چرخش میدان مغناطیسی شتاب بگیرد و با آن قفل شود . این کار را می توان با کاهش فرکانس منبع تغذیه انجام داد.
۲- استفاده از یک گرداننده اولیه: که سرعت موتور را تا حد سرعت سنکرون بالا میبرد و با طی مراحل موازی کردن , ماشین مثل ژنراتور روی خط آورده شود. پس از این مراحل خاموش کردن با جدا کردن گرداننده اولیه ماشین سنکرون را تبدیل به موتور خواهد کرد.
۳- استفاده از سیم پیچ های میرا کننده که در انتهای قطبین روتور نصب می شود.
در موتورهای سنکرون سرعت حرکت روتور در هر حال برابر با سرعت میدان دوار استاتور خواهد بود و افزایش بار فقط عقب ماندگی روتور نسبت به میدان را موجب می شود.
اختلاف فاز این دو میدان Bs وBR همان زاویه گشتاور است که از۰ تا۹۰ درجه تغییر می کند. البته اگر افزایش بار بیش حد باشد. موتور از حالت سنکرونیزم خارج خواهد شد که اصطلاحا آن را ناپایدار می نامیم ضمنا هنگام کار با سرعت سنکرون با تغییرات جریان تحریک امتداد جریان آرمیچر و ضریب قدرت ماشین از حالت پس فازی به اهمی و پیش فازی قابل کنترل خواهد بود که از این خاصیت جهت اصلاح ضریب قدرت شبکه استفاده می شود که به موتورهای سنکرون پر تحریک (کاردر حالت پیش فازی) خازن های سنکرون نیز گفته می شود . (موتورهای سنکرون در حالت کار پیش فازی کم تحریک هستند.) مدار معادل تکفاز موتور سنکرون بصورت زیر می باشد
مزایای موتور سنکرون:
۱- این موتور دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
۲- بازده عالی دارد.
۳- در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
۴- امکان بکار بردن آن به طور مستقیم با ولتاژ زیاد وجود دارد.
۵- با تحریک مناسب هیچگونه قدرت راکتیو مصرف نمیکند و فقط قدرت اکتیو مناسب می گیرد.
۶- از این موتور میتوان به عنوان مولد قدرت راکتیو برای بالا بردن ضریب قدرت خط استفاده کرد.
معایب موتور سنکرون:
۱- یک وسیله راه اندازی اولیه که موتور کمکی و غیره می باشد احتیاج دارد.
۲- علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور ، جریان دائم برای قطبهای آن هم مورد احتیاج است در نتیجه قیمت ماشین را نسبت به مشابه خود بالا میبرد.
۳- سرعت آن ثابت است در نتیجه قابل تنظیم است.
۴- نداشتن تحمل اضافه بار ( در صورتیکه خیلی زیادتر از حد مجاز به آن بار دهند میایستد و دوباره بایستی آنرا راه اندازی کرد.)

فیوز مینیاتوری

همه چیز درمورد فیوز مینیاتوری

فیوز مینیاتوری یا کلید مینیاتوری Miniature Circuit Breaker که اختصارا MCB نامگذاری شده است تجهیزات الکتریکی خانگی و صنعتی را در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار ( عبور جریان غیر مجاز ) محافظت میکند.

به عبارت ساده می توان گفت فیوز یک وسیله حفاظتی است که در تجهیزات و مدارات الکتریکی به کار برده می‌شود تا در مواقعی که جریانی بیشتر از حد انتظار از وسیله عبور می کند مدار قطع شود تا سایر تجهیزات آسیبی نبینند.

فیوز مینیاتوری از دو مکانیزم برای عملکرد خود استفاده میکند : عملکرد بیمتالی برای حفاظت اضافه بار و عملکرد مغناطیسی جهت حفاظت از اتصال کوتاه.

بعبارت دیگر ، تشخیص جریان اضافه به عهده یک فلز ( بیمتال) میباشد ( شماره 5 ) که بوسیله عبور جریان مدت دار بیش از جریان نامی گرم شده و بر اثر خم شدن باعث عمل کنتاکت فیوز مینیاتوری شده و مدار را قطع میکند.


همچنین جریان اتصال کوتاه بوسیله سیم پیچ (شماره 7 ) که دارای تعداد دور کم و قطر زیاد میباشد بصورت مغناطیسی تشخیص داده شده و فیوز مینیاتوری عمل می کند.

نرم افزار محاسبات ترانسفورماتور

برای بدست آوردن تعداد دور سیم پیچ در اولیه و ثانویه ترانسفورماتور های کوچک لازم است ابتدا حجم هسته انتخاب نموده و با کمک روابط ریاضی  و استفاده از منحنی مقدار چگالی جریان را بدست آورد . در این رابطه نرم افزار های مختلفی موجود دارد که بدون انجام محاسبات ، به کنک داده های ورودی تعداد دور سیم پیچ و قطر آن و همچنین مقدار آمپر مجاز و توان ترانسفورماتور بدست می آید .

کلیک کنید:

دانلود  Transformer Calculator

سنکرون کردن و شرایط آن

تعریف سنکرون کردن : وصل دو شبکه کاملاً مجزا به طریقی که هیچ نوع شدت جریان ضربه ای قابل ملاحظه ای ایجاد نشود.

شرایط سنکرون کردن :

برابری ولتاژها :

توسط تغییر شدت جریان تحریک ژنراتورها در نیروگاهها و استفاده از جبران کننده ها در پست ها صورت می گیرد .

 برابری فرکانس ها :

توسط تنظیم محرک اولیه ژنراتورها صورت می گیرد .

  برابری فاز اختلاف سطح ها (هم فاز بودن ) :

برای هر سیستمی که برای اولین بار وارد مدار می شود ، قبل از وارد مدار شدن توسط گروه تعمیرات تست می گردد . این ترتیب تا زمانی که تغییرات اساسی روی شبکه انجام نشود ، برقرار است .

 برابری حوزۀ دوار :

ترتیب صحیح فازها را می توان توسط سه عدد لامپ کنترل نمود . این لامپ ها مابین فازهای هم نام که باید به هم متصل شوند ، بسته می شوند . اگر در این حالت (قبل از پارالل) ترتیب فازها صحیح باشد ، لامپ ها با هم خاموش و با هم روشن می شوند ولی اگر ترتیب فازها غلط باشد ، لامپ ها یکی پس از دیگری خاموش و روشن می شوند .

  سنکرون کردن دو شبکه به دو صورت انجام می گیرد :

 سنکرون کردن به طریقه اتوماتیک

در این حالت اپراتور مسئول ، دکمۀ اتوماتیک سنکرون را فشار داده و منتظر می ماند . سیستم اتوماتیک سنکرون وارد مدار شده و به طور خودکار فرکانس ها و ولتاژها را مساوی می نماید و در شرایطی که دو سیستم هم فاز شدند ، دژنکتور به طور اتوماتیک وصل می گردد . اگر نیاز باشد عمل پارالل در پست ها انجام گیرد ، لازم است همزمان با مرکز دیسپاچینگ ملی تماس وجود داشته باشد تا با تغییراتی که در تولید مناطق مختلف انجام می گیرد ، فرکانس دو شبکه برابر گردد. سیستم اتوماتیک سنکرون معمولاً بین ۵ تا ۱۰ دقیقه در مدار می ماند . اگر در این مدت شرایط سنکرون آماده گردید ، دو شبکه با هم پارالل می گردند . در غیر این صورت این سیستم از مدار خارج می گردد .

  سنکرون کردن به طریقه دستی :

پس از مساویکردن ولتاژها و فرکانس های دو شبکه با توجه به حرکت عقربه دستگاه سنکرونسکوپ ، زمانی که عقربه روی نقطه صفر رسید ، دو شبکه با هم فاز می باشند . در آن لحظه می توان اقدام به وصل دژنکتور نمود .

  سنکروچک :

تبدیل یک شبکه خطی به یک شبکه رینگ با وصل یک دژنکتور را سنکروچک گویند . زمانی که در شبکه سراسری حادثه ای باعث قطع یک یا چند خط انتقال نیرو شود ، شبکه سراسری از حالت رینگ خارج شده و به شبکه خطی تبدیل می گردد . چون فرکانس در این شبکه تغییر نمی کند این شبکه سنکرون می باشد ولی به خاطر اطمینان ، زمانی که کلید سنکرون روشن می شود ، اطلاعات روی تابلوی سنکرون بایستی چک شود .

اولاً عقربه دستگاه سنکرونسکوپ در نقطه ای ثابت باشد . ثانیاً زاویه ای که با نقطه صفر سنکرونسکوپ می سازد ، بیشتر از ۱۵± درجه نباشد . این زاویه را زاویه بار (LOAD ANGLE) می گویند . این زاویه بر اثر اختلاف ولتاژ ارسالی روی شبکه و ولتاژ دریافتی بوجود می آید .
 عمل سنکروچک نیز به دو صورت انجام می گیرد :

 به طور خودکار :

با فشار دادن دکمه خودکار ، سیستم سنکروچک وارد مدار می شود . در صورتی که زاویه بار کمتر از ۱۵± درجه نسبت به نقطه صفر باشد ، بلافاصله دژنکتور وصل شبکه به حالت رینگ در می آید . در غیر این صورت پس از جند دقیقه بدون اینکه دژنکتور وصل شود ، سنکروچک از مدار خارجمی گردد.

 به طریق دستی :

جهت سنکروچک نمودن دستی شبکه دستگاه سنکرونسکوپ را وارد مدار می نماییم و به عقربه آن توجه می کنیم . چنانچه زاویه بار بیشتر از ۱۵± درجه نباشد، می توانیم دژنکتور مربوطه را وصل نماییم.

در صورتی که زاویه بار از ۱۵± درجه بیشتر باشد ، مجاز به وصل دژنکتور نمی باشیم تا اینکه اقداماتی جهت کم کردن زاویه بار توسط دیسپاچینگ ملی انجام پذیرد آنگاه پس از کاهش زاویه بار می توانیم دژنکتور مربوطه را وصل نمایم . 

اینورتر کنترل دور موتور سه فاز

کنترل کننده های دور موتورهای الکتریکی هر چند که ادوات پیچیده ای هستند ولی چون در ساختمان آنها از مدارات الکترونیک قدرت استاتیک استفاده می شود و فاقد قطعات متحرک می باشند، از عمر مفید بالائی برخوردار هستند . مزیت دیگر کنترل کننده های دور موتور توانائی آنها در عودت دادن انرژی مصرفی در ترمزهای مکانیکی و یا مقاومت های الکتریکی به شبکه می باشد . در چنین شرائطی با استفاده از کنترل کننده های دور مدرن می توان از اتلاف این نوع انرژی جلوگیری نمود . بطوریکه در برخی کاربردها قیمت انرژی بازیافت شده از این طریق ، در کمتر از یکسال معادل هزینه سرمایه گذاری سیستم بازیافت انرژی می شود .
کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای ACو DCرا کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد.
1- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ Fثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.
2- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PIترتیبی داده میشود که موتور ACنظیر موتور DCکنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DCاز جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای ACنیز در دسترس خواهد بود.
3- روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct TorqueControl ) : پاسخ گشتاور در روشهای برداری حدود 10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct TorqueControl )این زمان حدود5ms است
هنگامی‎‎که استفاده از مبدل‎های الکترونیک قدرت در اواخر دهه 1970 معمول گردید، توجه بسیاری از مهندسین شرکت‎های برق درمورد توانایی پذیرش اعوجاج هارمونیکی توسط سیستم‎های قدرت را برانگیخت . پیش‎‎بینی‎های مأیوس‎‎کننده‎‎ای از سرنوشت سیستم‎‎های قدرت درصورت اجازه استفاده ازاین تجهیزات انجام گرفت. درحالی‎‎که بعضی ازاین نگرانی‎ها احتمالاً بیش از حد قلمداد گردیدند، ولی بررسی مفهوم کیفیت برق مدیون این افراد به‎دلیل پیگیری آنها درمورد این مسئله می‎‎باشد.
بروز هارمونیک در سیستم‎های برق اولین پیامد عناصر غیرخطی در شبکه است. به‎‎‎خاطر گسترش فزاینده استفاده از عناصر غیرخطی در سیستم‎‎های برق، مانند راه‎‎اندازها (درایورهای تنظیم سرعت) و مبدل‎‎های الکترونیکی قدرت، مقدار هارمونیک شکل موج جریان و ولتاژ به‎‎‎طور چشمگیری افزایش یافته است و بنابراین اهمیت موضوع کاملاً مشخص است.
بررسی مسائل هارمونیک‎‎ها منجر به تحقیقاتی گردید که نتایج آن نقطه‎‎نظرات متعددی درمورد کیفیت برق بود. به‎‎نظر برخی از محققین، اعوجاج هارمونیکی هنوز مهمترین مسئلـه کیفیت برق می‎‎باشد. مسائل هارمونیکی با بسیاری از قوانین معمولی طراحی سیستم‎های قدرت و عملکرد آن تحت فرکانس اصلی مغایر است. بنابراین مهندس برق با پدیده‎‎های ناآشنایی روبرو می‎‎شود که نیاز به ابزار پیچیده و تجهیزات پیشرفته برای حل مشکلات و تجزیه و تحلیل آنها دارد. گرچه تحلیل مسائل هارمونیکی می‎‎تواند دشوار باشد، ولی خوشبختانه همة سیستم قدرت دارای مشکل هارمونیکی نیست و فقط
درصد کمی از فیدرهای مربوط به سیستم‎های توزیع تحت‎‎تأثیر عوامل ناشی از هارمونیک‎‎ها قرار می‎‎گیرند. مشترکین برق در صورت وجود هارمونیک‎ها مشکلات زیادتری از شرکت‎های برق را تحمل می‎کنند. مشترکین صنعتی که از محرکه‎‎های موتور با قابلیت تنظیم سرعت، کوره‎‎های قوس الکتریکی، کوره‎‎های القایی، یکسوکننده‎‎ها ، اینورترها، دستگاه‎‎های جوش و نظایر آن استفاده می‎‎کنند، نسبت به مسائل ناشی از اعوجاج هارمونیکی ضربه‎‎پذیرتر از بقیة مشترکین می‎باشند.

UPS

UPS چیست و چگونه کار می کند؟

UPS یک منبع تولید ولتاژ بدون وقفه است که سیستم ما را بدون لحظه ای توقف تغذیه می نماید . حتی در صورت قطع برق شهر  از منبع DC برق مورد نیاز را بسته به ظرفیت منبع DC و جریان خروجی تا مدت زمانی را تامین می نماید .

بخش اصلی هر UPS قسمت اینورتر یا مبدل DC به AC ، آن است که وظیفه تبدیل ولتاژ DC باتری را به ولتاژ AC  در خروجی و تغذیه بار به عهده دارد واز نظر شکل موج نیز UPS های سینوسی بهترین انتخاب هستند. بنابراین می توان گفت هسته اصلی یک UPS خوب یک اینورتر سینوسی است.

گروه برداری اتصالات ترانسفورماتورها

_{اصولاً در ترانسفورماتورها بین ولتاژ اولیه و ثانویه ، اختلاف فازی حاصل می شود که مقدار آن ، بستگی به طریقه اتصال بین سیم پیچ های مختلف داخل ترانسفورماتور دارد . پس ابتدا باید نحوه اتصالات سیم پیچ های اولیه و ثانویه را مشخص نمود.}

_{برای مشخص نمودن اتصالات سیم پیچ های ترانسفورماتور از حروف اختصاری استفاده می شود. به این ترتیب که اتصال ستاره با Y ، اتصال مثلث با D و اتصال زیگزاگ را با Z نشان می دهند.}

کاربرد توپ های رنگی روی خطوط

به این گوی های رنگی که معمولا از رنگ های قرمز و یا نارنجی استفاده  می شود     Marker Ball یا warning ball گفته می شود و جنس آن از آلومینیم یا پلاستیک مقاوم است و همچنین  قطر آنها در حدود 50 تا 80 سانتی متر می باشد. این گوی های رنگی بیشتر در محل تقاطع خطوط انتقال و فوق توزیع یا جاده ها نصب می شود. از اهداف اصلی استفاده از این گوی ها بر اساس اهمیت آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1-به دلیل این که مسیر حرکت بالگردها و گلایدرها معمولا از روی جاده ها می باشد و کابل های خطوط برق فشار قوی به صورت مستقیم روبروی خلبان قرار می گیرد،خلبان گاهی اوقات سیم های فشار قوی را نمی تواند به خوبی ببیند، لذا برای جلوگیری از برخورد با خطوط برق از گوی های رنگی هشدار دهنده استفاد می شود.

2- در بعضی از مواقع که خطوط برق زیادی از یک مسیر عبور میکنند رنگ این گوی ها نشان دهنده سطح ولتاژ خطوط عبوری برای نیرو های عملیاتی و گروه تعمیرات نیز می باشد.

فیوز کت اوت

فیوز ترانسفورماتور که اغلب کت اوت( CUT OUT FUSE) نامیده می شود یک المنت است و چون با برداشتن تیغه فولادی یا نگهدارنده فیوز مدار مانند قطع یک کلید ، باز می شود به آن کت اوت می گویند . فیوز کت اوت جهت حفاظت ترانسفورماتور در مقابل جریانهای زیاد احتمالی ناشی از اتصال کوتاه یا اضافه بار در شبکه فشار ضعیف و سیم پیچی های داخل ترانسفورماتور به کار می رود .

قسمت های یک کت اوت : 

کت اوت شامل دو قسمت است یکی محفظه مسدود که اتصالات خط به آن می بندد و طوری ساخته شده که به کراس آرم بسته می شود و دیگری نگهدارنده فیوز که متحرک است و به آسانی المنت داخل آن قابل تعویض است .

جدول انتخاب کنتاکتور

جدول انتخاب کنتاکتور بیمتال فیوز برای موتورهائی که به طور مستقیم راه اندازی می شوند

                  تک ضرب) در ولتاژ 380)

جریان فیوز	جریان بی متال	جریان کنتاکتور	HP	KW
2	1-1.6	9	0.5	0.37
4	1.6-2.5	9	0.75	.55
4	1.6-2.5	9	1	.75
6	2.5-4	9	1.5	1.1
6	2.5-4	9	2	1.5
8	4-6	9	3	2.2
12	4-6	9	4	3
12	7-10	16	5.5	4
16	10-13	16	7.5	5.5
20	13-15	16	10	7.5
25	18-25	25	13.5	10
25	18-25	25	15	11
40	23-32	40	20	15
40	30-40	40	25	18.5
63	38-50	63	30	22
63	48-57	63	40	30
80	66-80	80	50	37
100	75-105	125	60	45
125	95-125	125	75	55
160	120-160	200	100	75
200	150-200	200	125	90
250	160-250	260	150	110
250	200-315	260	175	132
315	250-400	450	220	160

---

آمپر برای کابلها

(مسافت ها به متر و جریان ها به آمپر می باشند.)

	مسافت	10	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500	600
سطح مقطع		*	*	*	*	*	*	*	*	*	*	*	*
1.5		27	27	7	5	*	*	*	*	*	**	*	*
2.5		36	36	12	8	6	*	*	*	*	*	*	*
4		46	46	20	13	10	8	6	*	*	*	*	*
6		58	58	30	20	15	12	10	8	7	6.5	6	5
10		77	77	50	33	25	20	16	14	12	11	10	8
16		100	100	80	53	40	32	26	22	20	17	16	13
25		130	130	125	83	62	50	41	35	31	27	25	20
35		155	155	155	115	86	69	57	49	43	38	34	28
50		185	185	185	156	117	93	78	66	58	52	46	38
70		230	230	230	222	166	133	114	95	83	74	66	55
95		175	175	275	275	225	180	150	129	117	100	90	75
120		315	315	315	315	275	222	185	159	139	123	111	92
150		355	355	355	355	330	264	220	189	165	147	132	110
185		400	400	400	400	393	314	262	220	196	174	157